2 城市物流碳排放核算方法

2.1 碳排放相关概念分析

2.1.1 碳排放相关概念

2.1.1.1 碳排放的概念

碳排放指的是温室气体（主要成分是CO2）的排放。在这个概念中，温室气体的排放主体不仅可以是某个区域或某个群体，还可以是某个生物体。根据不同的消费需求，碳排放还可分为：①生存碳排放。它是指在现有的社会条件和经济水平下，碳排放主体为了维持自己的基本生存和发展而进行的必要性消费所产生的碳排放。②奢侈碳排放。它是指碳排放主体为了追求和消费高碳奢侈品，而进行过度消费所产生的碳排放。这种碳排放已经不是以维持主体的基本生存和发展为目的的了。就世界目前的情况来看，奢侈碳排放主要存在于经济较为发达的国家，而发展中国家的碳排放还基本都在生存碳排放范围之内。

2.1.1.2 城市碳排放

2.1.1.2.1 城市碳排放的主要内容

城市碳排放研究的尺度涵盖个人、产品、家庭、组织机构、城市以及国家，研究的产业部门包括工业、交通、建筑、供水、医疗等（丛建辉 等， 2014）。根据世界资源委员会（WRI）以及世界可持续发展工商理事会（WBCSD）的推荐，城市碳足迹可分为3个层次：层次1，城市各部门的直接碳排放，主要是指发生在城市边界内的温室气体排放；层次2，外调电力的上游生产引起的间接碳排放；层次3，未被层次2包括的所有间接碳排放，主要是指跨界交通的温室气体排放（公路长途运输、航空运输、水路运输等），以及城市从外部输入的主要物质（燃料、建材、食物、水等）的上游生产和运输过程中产生的温室气体排放。本研究采用混合分析方法计算城市碳足迹，综合分析各层次的碳排放，将城市碳足迹计算主要分为三个部分：①城市内工业、交通、商业等部门的终端能源消耗引起的碳排放，属于层次1和层次2;②跨界交通引起的碳排放，包括地面、海上和空中运输的排放，根据空间分配跨边界的此类运输的排放，属于层次3; ③城市消耗的主要物质（食物、水、燃料和水泥等）的内含碳排放，属于层次3（林剑艺 等，2012）。城市碳足迹构成见图2－1。

图2－1 城市碳足迹构成

2.1.1.2.2 城市物流节点间的关系

城市物流节点主要包括物流基地、物流园区、物流中心、配送中心和配送网点，它们之间存在着紧密的关系。从规模和服务范围来讲，物流基地最大，一般由多个物流园区构成，可能是一个城市也可能是一个特定的区域；物流园区其次，其可能包括多个物流中心；配送中心的规模相对最小，一般仅为一定的企业或区域服务。

从投资的主体和经营的主体来看，物流基地和物流园区的投资主体和经营主体较为复杂，多为政府投资和经营或由政府与企业共同投资、共同经营，它们又包括多个入驻物流企业。物流中心一般由第三方物流企业投资建设与运营，提供面向社会的现代物流服务，其配送业务是核心。配送中心一般由大型生产和连锁企业投资建设，为本集团（企业）的各工厂和销售点进行采购、分拨配送业务，以确保本集团（企业）投资的生产和销售正常运行。配送网点一般是配送的末端，只经营小批量的配送业务，一般不经营配送辅助业务。

城市物流节点可分为三个层次：第一个层次是物流基地和物流园区。在一定程度上，我们可以把物流基地理解为一个大的物流园区。本章中对物流基地、物流园区不加区分，统称为物流园区。第二个层次是物流中心和配送中心。物流中心和配送中心共同构成了城市物流系统的二级节点，一般统称为物流中心。第三个层次是配送网点。城市三级物流节点的关联模式如图2－2所示。

图2－2 城市三级物流节点关联模式

物流园区是一个空间概念，与工业园区、科技园区等概念一样，是集中连片的相同或相关产业用地，并且实行统一物业管理。物流园区可以是物流中心、配送中心的空间载体，但它本身不是物流的管理和经营实体，而是多个物流管理和经营企业的集中之地。物流园区的规划和开发建设基本上是由政府统一进行的，并且往往由专门的物业企业统一管理。物流园区与园区中的物流经营企业之间的关系可以是租赁、资产入股、联合开发或合作经营等。

对于物流中心的概念目前还没有一个明确的界定。广义上的物流中心跟物流园区类似，由政府统一开发建设，建设网络信息平台和物流信息系统，吸引物流企业入驻，为入驻企业提供服务平台，同时自身也开展物流增值业务。而狭义的物流中心主要是指物流业务的经营和管理实体，具体负责物流业务的开展，多由政府统一发起规划和开发。也有的以企业为投资主体，积极争取政府支持开发建设，其功能和服务范围具有一定的专业方向和具体地域。总的来说，物流中心在规模、辐射范围、综合程度、服务对象、功能定位、运作方式、业务内容等方面介于物流园区和配送中心之间。

配送中心主要有自有型配送中心和社会化配送中心两种类型。由于物流配送对加速商品流通、降低物流成本、提高经营灵活性和物流运行效率等方面有巨大作用，所以很多有实力的企业都设立了配送中心，为企业自身进行物流配送。但由于其规划建设缺乏宏观思考，带来了很多社会问题，诸如环境污染、交通堵塞等，使得发展社会化配送中心成为大势所趋。社会化配送中心一般由政府统一规划，并适当地规范（引导）其发展，对具有实力的企业进行政策、资金、土地等多方面支持，由企业进行建设开发。城市物流节点按主体功能又可分为转运型、储存型、流通型和综合型四种类型，见表2－1。

表2－1 城市物流节点功能分类

2.1.1.2.3 城市碳排放特征

从煤炭消耗的总量来看，中国煤炭消耗量与地理位置的关系非常大。北方城市消耗量整体高于南方城市，目前消耗量最大的为山东省，其次为内蒙古自治区。

从空间格局分布状况来看，中国二氧化碳排放量的空间分布与地势的三级阶梯分布相吻合，城市排放水平呈现东高西低的变化趋势，数量整体呈现“梨”形分布特征。总体来看，排放量高的城市分布在我国东部沿海（河北、山东、江苏、浙江等省）。这些高排放城市集中于东部沿海和中部能源基地，大多是城市群核心，其城市规模相对较大，经济发展水平普遍较高，以工业型城市居多（蔡博峰，2011）。具体见图2－3。

图2－3 中国城市二氧化碳排放量空间格局

数据来源：http://www.cityghg.com.

从中国城市累计二氧化碳直接排放及相应的人口、GDP 的累计量中可以看出，中国城市在二氧化碳排放量上的分布严重不均。GDP 与二氧化碳排放具有相同的走势，说明经济越发达的地区，其直接碳排放量相对较高。

2.1.1.3 城市物流碳排放

2.1.1.3.1 城市物流的定义和测算

城市物流就是商品、货物在城市中的移动行为及相应活动。

根据《2017年中国统计公报》，全年国内生产总值827 122亿元，比2016年增长6.9%。其中第三产业增加值比重为51.6%。全年最终消费支出对国内生产总值增长的贡献率为58.8%。年末全国总人口139 008万人，比2016年末增加737万人，其中城镇常住人口81 347万人，占总人口比重（常住人口城镇化率）为58.52%，比2016年末提高1.17个百分点。全年货物运输总量479亿吨，比2016年增长9.3%。货物运输周转量196 130亿吨千米，增长5.1%。全年规模以上港口完成货物吞吐量126亿吨，比2016年增长6.4%，其中外贸货物吞吐量40亿吨，增长5.7%。规模以上港口集装箱吞吐量23 680万标准箱，增长8.3%。具体如图2－4所示。

图2－4 国内生产总值与物流业生产总值比较

作为经济中心，城市不仅是货物的运输目的地，也是货物的装运出发地。出货货运量占城市地区货车里程的20%至25%，进货货运量占城市地区货车里程的40%至50%，其余的货物源自城市并在城市内运输。此外，垃圾运输也是城市物流的一项重要活动。在城市中，约4%的城市土地被用于货运和物流。

城市物流是一种极为灵活的活动。它适应了当前人口统计学、城市经济、新的购物和分销行为、消费者和企业的新需求的深刻变化。城市物流的提供商一般很分散，规模较小，但整个部门却对城市化进程的推进非常重要，也对GDP有深刻的影响。在激励城市经济发展的同时，城市物流对城市环境也有一定的负面影响，例如碳排放、拥堵、噪音、交通事故等。

ERTRAC（欧盟智能网络汽车路线图）制定了减少城市物流CO2排放的宏伟目标，即到2030年在主要城市中心实现基本无二氧化碳的城市物流，无碳城市可以通过道路电气化、车辆技术改革来实现。

ERTRAC将城市货物运输定义为轻型或重型车辆进出、通过或在城市区域内的所有货物流动，还包括服务运输、建筑材料运输和拆卸运输、私人家庭购物出行、逆向物流、废物回收等。

在这里，我们要特别说明私人家庭购物出行对于城市物流的影响。从传统意义上来讲，私人家庭购物出行也是城市物流中重要的组成部分。然而，随着中国电商行业的发展，人们的日常购物逐渐从自行购买行为转变为网购行为，因此城市终端配送的比例逐年增加。换句话说，随着电商的兴起，私人购物行为所产生的物流正逐渐在转为城市配送，它们之间存在着一定的替代关系（Russo, Comi,2010）。

本书中所提及的城市物流主要是商品、货物在城市中的移动行为，主要指运输环节、仓储环节、装卸搬运环节及流通加工环节，而不考虑家庭购物出行。其测算方式有以下一些：

（1）从物流业碳排放角度测算

从物流业角度测算城市物流碳排放是最常用的方式。根据现行的统计口径，我们可以获取各城市交通运输、仓储和邮政业的能源消耗量来表示物流业的能源消耗量，再按照一定的折算方法换算成物流业的CO2排放量。该方法的优点是统计数据易获取，推算简单且具有较高的可信度。其缺点是，不能分析各个行业所产生的物流量对物流业CO2总排放量的贡献。

（2）从企业碳排放角度测算

清单分析是城市物流生命周期分析过程中最重要的环节，主要分析其边界范围内各环节的能耗及温室气体排放情况，即分析配送中心自身和配送车辆两大内容中装卸搬运、流通加工、存储运输等作业环节的能源消耗和排放。在获取相关数据时，需要分环节对数据边界进行界定、收集、分类汇总、有效性检验及数据关联等，还需要选择合适的排放因子，最终核算二氧化碳当量的碳足迹指标。根据第一阶段对城市配送碳足迹的范围界定，参照系统运作的具体流程，得到该系统的清单分析构架，如图2－5所示。

图2－5 城市物流清单分析构架

该框架考虑了系统内所有能源消耗和温室气体排放，包括配送中心内部的装卸搬运叉车、吊车、加工器械等的柴汽电能耗，及柴油、汽油、回合动力机、天然气动力运载工具的配送过程中能耗，仓库、空调、电脑、供暖涉及燃料（柴油、汽油、压缩天然气、液化石油气）和电能等，所排放气体主要为二氧化碳、氧化亚氮和甲烷（白晓莉，2014）。最后，根据各种燃料和电力的二氧化碳排放因子将其核算为二氧化碳当量并加权，得到系统碳足迹。

该方法的优点是，能够定义不同企业的物流碳排放边界，并以此推算不同行业物流活动产生的CO2排放量。但在现实应用中，微观数据常常难以获取，大部分企业对于自身的碳足迹管理并不理想。

2.1.1.3.2 研究城市物流碳排放的意义

城市是工业、商业、交通、建筑的聚集地，不同部门高度集中，为综合高效降低二氧化碳排放提供了巨大潜力和示范机会。城市物流是推动城市经济发展的重要部分，然而由于基础数据、研究资源的限制，至今为止，对城市物流碳排放及其减排潜力的研究非常少。

2.1.1.4 物流碳排放与城市经济

低碳发展是我国在世界各国发展低碳经济的背景下提出的具有中国特色的发展方式，因此，对于低碳发展的理解和研究离不开低碳经济理论。

低碳经济（low carbon economy）理论认为，人类的主要能源消耗应来自清洁能源和低碳燃料，寻求一种温室气体（以CO2为主）排放最低化的发展，是一种能源消耗较低、温室气体排放较低、能源利用效率较高的经济发展模式。要进行低碳经济建设，就需要建立起低碳的生产模式和消费模式，并且要有新的低碳技术、制度、政策等配套支撑。

发展低碳经济，首先应该是保证经济增长的问题。如果经济没有增长，甚至出现了倒退的现象，那么，即使碳排放减少和环境改善做得再好，也称不上低碳经济。其次，能源可以得到可持续的供应是发展低碳经济的重要内容，因此开发和利用可再生能源、加强节能技术的开发和利用、进行能源技术革命是低碳经济发展的关键所在。再次，低碳经济的发展还与国际政治领域有着密切关联，分配初始排放权、制定全球性的减排协议和规则都需要通过国际政治层面来进行。最后，低碳经济也涉及社会问题，发展低碳经济能够使处在同一经济系统内的人与自然、人与人之间达成和谐，促进实现和谐社会。